JP2003088859A - ガリウム含有廃水の処理装置 - Google Patents
ガリウム含有廃水の処理装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】化合物半導体のウエハー製造工場、デバイス製
造工場等から排出されるガリウム含有廃水を処理して、
特に希少かつ有価金属であるガリウムを高濃度で効率的
に回収することができるガリウム含有廃水の処理装置を
提供する。 【解決手段】ガリウム含有廃水中の懸濁固形物を除去す
る固液分離手段と、固液分離手段の処理水中のガリウム
を吸着するガリウム吸着手段と、ガリウム吸着手段に液
体を接触させ、ガリウム吸着手段が吸着しているガリウ
ムを脱離させるガリウム脱離手段と、脱離したガリウム
を含んだ前記液体を濃縮するガリウム濃縮手段とを有す
ることを特徴とするガリウム含有廃水の処理装置。
造工場等から排出されるガリウム含有廃水を処理して、
特に希少かつ有価金属であるガリウムを高濃度で効率的
に回収することができるガリウム含有廃水の処理装置を
提供する。 【解決手段】ガリウム含有廃水中の懸濁固形物を除去す
る固液分離手段と、固液分離手段の処理水中のガリウム
を吸着するガリウム吸着手段と、ガリウム吸着手段に液
体を接触させ、ガリウム吸着手段が吸着しているガリウ
ムを脱離させるガリウム脱離手段と、脱離したガリウム
を含んだ前記液体を濃縮するガリウム濃縮手段とを有す
ることを特徴とするガリウム含有廃水の処理装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガリウム含有廃水
の処理装置に関する。さらに詳しくは、本発明は、化合
物半導体のウエハー製造工場、デバイス製造工場等から
排出されるガリウム含有廃水を処理して、特に希少かつ
有価金属であるガリウムを効率的に回収することができ
るガリウム含有廃水の処理装置に関する。
の処理装置に関する。さらに詳しくは、本発明は、化合
物半導体のウエハー製造工場、デバイス製造工場等から
排出されるガリウム含有廃水を処理して、特に希少かつ
有価金属であるガリウムを効率的に回収することができ
るガリウム含有廃水の処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】III−Ｖ族化合物半導体は、周期表のア
ルミニウム、ガリウム、インジウム等のIII族の元素
と、リン、ヒ素、アンチモン等のＶ族の元素を組み合わ
せたもので、ＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＧａＰ、ＧａＮ、
ＧａＡｌＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＰ、ＩｎＰ等が
化合物半導体として知られている。これらの化合物半導
体を用いると、レーザー発光や、シリコン基板より高速
で動く電子を発生させることが可能となり、半導体レー
ザー、受光素子、マイクロ波半導体、高速デジタルＩＣ
等の製造が可能となる。しかし、これらの金属元素のう
ち、ガリウムはシリコンに比べて地球上にごくわずかし
か存在せず、高価かつ希少な金属であり、原料の入手過
程や、結晶精製過程のコストを考えると、シリコンに比
べて割高である。従って、ウエハー製造メーカーやデバ
イス製造メーカーでは、ガリウムを回収することが行わ
れている。ガリウムは、ウエハー製造メーカーであれ
ば、インゴットからウエハーを切り出すスライシング工
程や、ウエハー表面の研磨を行うラッピング工程、ポリ
ッシング工程から研削屑として排出されたり、あるい
は、ウエハーの硝酸、塩酸、硫酸、リン酸等の酸又はア
ンモニア水等のアルカリによる洗浄に際して、洗浄後の
濃厚排液や、水洗後の希薄排液中にイオン状で含有され
て排出される。また、デバイス製造メーカーにおいて
も、スライシング工程やウエハー上のチップを切り出す
ダイシング工程から研削屑として排出されたり、あるい
は、ウエハー製造メーカーと同様に、酸・アルカリ洗浄
液の濃厚排液、希薄排液中にイオン状で含有されて排出
される。従来、ガリウムの回収手段として、研削屑の場
合は膜分離手段で回収したり、イオン状の場合はキレー
ト樹脂により吸着し、その後脱離液中のガリウムを水酸
化物として回収すること等が行われている。しかしなが
ら、特にイオン状のガリウムを回収する場合、回収濃度
が低いために、ガリウムの精製分離における回収率が低
いものとなっていた。従って、せっかく回収したもの
の、精製コスト、運搬コスト等がかかりすぎ、回収メリ
ットが見いだせなくなっていた。これらのことから、最
終的には薬剤による凝集沈殿汚泥中にガリウムが含ま
れ、産業廃棄物として処理されている。
ルミニウム、ガリウム、インジウム等のIII族の元素
と、リン、ヒ素、アンチモン等のＶ族の元素を組み合わ
せたもので、ＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＧａＰ、ＧａＮ、
ＧａＡｌＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＰ、ＩｎＰ等が
化合物半導体として知られている。これらの化合物半導
体を用いると、レーザー発光や、シリコン基板より高速
で動く電子を発生させることが可能となり、半導体レー
ザー、受光素子、マイクロ波半導体、高速デジタルＩＣ
等の製造が可能となる。しかし、これらの金属元素のう
ち、ガリウムはシリコンに比べて地球上にごくわずかし
か存在せず、高価かつ希少な金属であり、原料の入手過
程や、結晶精製過程のコストを考えると、シリコンに比
べて割高である。従って、ウエハー製造メーカーやデバ
イス製造メーカーでは、ガリウムを回収することが行わ
れている。ガリウムは、ウエハー製造メーカーであれ
ば、インゴットからウエハーを切り出すスライシング工
程や、ウエハー表面の研磨を行うラッピング工程、ポリ
ッシング工程から研削屑として排出されたり、あるい
は、ウエハーの硝酸、塩酸、硫酸、リン酸等の酸又はア
ンモニア水等のアルカリによる洗浄に際して、洗浄後の
濃厚排液や、水洗後の希薄排液中にイオン状で含有され
て排出される。また、デバイス製造メーカーにおいて
も、スライシング工程やウエハー上のチップを切り出す
ダイシング工程から研削屑として排出されたり、あるい
は、ウエハー製造メーカーと同様に、酸・アルカリ洗浄
液の濃厚排液、希薄排液中にイオン状で含有されて排出
される。従来、ガリウムの回収手段として、研削屑の場
合は膜分離手段で回収したり、イオン状の場合はキレー
ト樹脂により吸着し、その後脱離液中のガリウムを水酸
化物として回収すること等が行われている。しかしなが
ら、特にイオン状のガリウムを回収する場合、回収濃度
が低いために、ガリウムの精製分離における回収率が低
いものとなっていた。従って、せっかく回収したもの
の、精製コスト、運搬コスト等がかかりすぎ、回収メリ
ットが見いだせなくなっていた。これらのことから、最
終的には薬剤による凝集沈殿汚泥中にガリウムが含ま
れ、産業廃棄物として処理されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、化合物半導
体のウエハー製造工場、デバイス製造工場等から排出さ
れるガリウム含有廃水を処理して、特に希少かつ有価金
属であるガリウムを高濃度で効率的に回収することがで
きるガリウム含有廃水の処理装置を提供することを目的
としてなされたものである。
体のウエハー製造工場、デバイス製造工場等から排出さ
れるガリウム含有廃水を処理して、特に希少かつ有価金
属であるガリウムを高濃度で効率的に回収することがで
きるガリウム含有廃水の処理装置を提供することを目的
としてなされたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、懸濁固形物を除
去した処理水中のガリウムを吸着除去し、吸着されたガ
リウムを吸着手段から薬液により脱離し、さらに薬液中
のガリウムを濃縮することにより、ガリウム含有廃水か
らガリウムを余すことなく効率よくかつ高濃度で回収し
得ることを見いだし、この知見に基づいて本発明を完成
するに至った。すなわち、本発明は、（１）ガリウム含
有廃水中の懸濁固形物を除去する固液分離手段と、固液
分離手段の処理水中のガリウムを吸着するガリウム吸着
手段と、ガリウム吸着手段に液体を接触させ、ガリウム
吸着手段が吸着しているガリウムを脱離させるガリウム
脱離手段と、脱離したガリウムを含んだ前記液体を濃縮
するガリウム濃縮手段とを有することを特徴とするガリ
ウム含有廃水の処理装置、（２）固液分離手段が、セラ
ミック膜分離手段である第１項記載のガリウム含有廃水
の処理装置、及び、（３）固液分離手段の前段又は後段
に、酸又はアルカリを添加するpH調整手段を有する第１
項記載のガリウム含有廃水の処理装置、を提供するもの
である。
題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、懸濁固形物を除
去した処理水中のガリウムを吸着除去し、吸着されたガ
リウムを吸着手段から薬液により脱離し、さらに薬液中
のガリウムを濃縮することにより、ガリウム含有廃水か
らガリウムを余すことなく効率よくかつ高濃度で回収し
得ることを見いだし、この知見に基づいて本発明を完成
するに至った。すなわち、本発明は、（１）ガリウム含
有廃水中の懸濁固形物を除去する固液分離手段と、固液
分離手段の処理水中のガリウムを吸着するガリウム吸着
手段と、ガリウム吸着手段に液体を接触させ、ガリウム
吸着手段が吸着しているガリウムを脱離させるガリウム
脱離手段と、脱離したガリウムを含んだ前記液体を濃縮
するガリウム濃縮手段とを有することを特徴とするガリ
ウム含有廃水の処理装置、（２）固液分離手段が、セラ
ミック膜分離手段である第１項記載のガリウム含有廃水
の処理装置、及び、（３）固液分離手段の前段又は後段
に、酸又はアルカリを添加するpH調整手段を有する第１
項記載のガリウム含有廃水の処理装置、を提供するもの
である。
【０００５】
【発明の実施の形態】図１は、本発明のガリウム含有廃
水の処理装置の一態様の系統図である。本態様の装置に
は、pH調整手段、固液分離手段、処理水槽、ガリウム吸
着手段、ガリウム脱離手段、ガリウム濃縮手段及びヒ素
除去手段が備えられている。本発明装置においては、固
液分離手段の前段又は後段に、酸又はアルカリを添加す
るpH調整手段を設けることが好ましい。pH調整手段とし
ては、例えば、ガリウム含有廃水を原水槽に導入して酸
又はアルカリを添加し、所定のpHに調整するためのpH調
整計、pH調整剤添加手段等を挙げることができる。ガリ
ウムは、pH３以下又はpH９以上でＧａ(III)イオンとな
って水に溶解するので、処理するガリウム含有廃水のpH
等を考慮して、調整するpHの値を選ぶことができる。pH
調整に用いる酸としては、例えば、塩酸、硫酸、硝酸等
を挙げることができる。pH調整に用いるアルカリとして
は、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等を挙
げることができる。図１に示す態様においては、pH調整
手段が固液分離手段の前段に設けられているが、pH調整
手段は、固液分離手段の後段に設けることもできる。
水の処理装置の一態様の系統図である。本態様の装置に
は、pH調整手段、固液分離手段、処理水槽、ガリウム吸
着手段、ガリウム脱離手段、ガリウム濃縮手段及びヒ素
除去手段が備えられている。本発明装置においては、固
液分離手段の前段又は後段に、酸又はアルカリを添加す
るpH調整手段を設けることが好ましい。pH調整手段とし
ては、例えば、ガリウム含有廃水を原水槽に導入して酸
又はアルカリを添加し、所定のpHに調整するためのpH調
整計、pH調整剤添加手段等を挙げることができる。ガリ
ウムは、pH３以下又はpH９以上でＧａ(III)イオンとな
って水に溶解するので、処理するガリウム含有廃水のpH
等を考慮して、調整するpHの値を選ぶことができる。pH
調整に用いる酸としては、例えば、塩酸、硫酸、硝酸等
を挙げることができる。pH調整に用いるアルカリとして
は、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等を挙
げることができる。図１に示す態様においては、pH調整
手段が固液分離手段の前段に設けられているが、pH調整
手段は、固液分離手段の後段に設けることもできる。
【０００６】本発明装置は、ガリウム含有廃水中の懸濁
固形物を除去する固液分離手段を有する。固液分離手段
としては、例えば、膜分離装置、ろ過装置等を挙げるこ
とができる。固液分離手段を設けてガリウム含有廃水中
の懸濁固形物を除去することにより、後段に設けるガリ
ウム吸着手段に与える悪影響を防止することができる。
膜分離装置に用いる膜としては、例えば、有機膜、セラ
ミック膜等を挙げることができ、セラミック膜を好適に
用いることができる。セラミック膜としては、例えば、
酸化アルミナを焼結したモノリス型のセラミック膜や、
窒化珪素を焼結し、球状のα型結晶をなくし、主として
柱形のβ型結晶からなる単層ハニカム構造のセラミック
膜等を挙げることができる。これらの中で、主として柱
形のβ型窒化珪素結晶からなる単層ハニカム構造のセラ
ミック膜を特に好適に用いることができる。この構造の
膜は、モノリス型の従来のセラミック膜に比べ、気孔率
が大きく取れることも相まって、低流速でも高フラック
スが得られる。セラミック膜としては、孔径が０.００
２〜０.５μｍの限外ろ過膜又は精密ろ過膜級の膜を使
用し、０.０１〜０.５Mpaの圧力で、循環槽へ濃縮水を
循環するクロスフローによる回分式又は半回分式あるい
は全量ろ過で膜分離することが好ましい。本発明装置に
おいては、固液分離手段とガリウム吸着手段の間に、固
液分離手段の処理水を貯留する処理水槽を設けることが
好ましい。処理水槽を設けることにより、固液分離手段
の処理水を一時貯留して、固液分離手段とガリウム吸着
手段の処理量の変動を緩衝することができる。
固形物を除去する固液分離手段を有する。固液分離手段
としては、例えば、膜分離装置、ろ過装置等を挙げるこ
とができる。固液分離手段を設けてガリウム含有廃水中
の懸濁固形物を除去することにより、後段に設けるガリ
ウム吸着手段に与える悪影響を防止することができる。
膜分離装置に用いる膜としては、例えば、有機膜、セラ
ミック膜等を挙げることができ、セラミック膜を好適に
用いることができる。セラミック膜としては、例えば、
酸化アルミナを焼結したモノリス型のセラミック膜や、
窒化珪素を焼結し、球状のα型結晶をなくし、主として
柱形のβ型結晶からなる単層ハニカム構造のセラミック
膜等を挙げることができる。これらの中で、主として柱
形のβ型窒化珪素結晶からなる単層ハニカム構造のセラ
ミック膜を特に好適に用いることができる。この構造の
膜は、モノリス型の従来のセラミック膜に比べ、気孔率
が大きく取れることも相まって、低流速でも高フラック
スが得られる。セラミック膜としては、孔径が０.００
２〜０.５μｍの限外ろ過膜又は精密ろ過膜級の膜を使
用し、０.０１〜０.５Mpaの圧力で、循環槽へ濃縮水を
循環するクロスフローによる回分式又は半回分式あるい
は全量ろ過で膜分離することが好ましい。本発明装置に
おいては、固液分離手段とガリウム吸着手段の間に、固
液分離手段の処理水を貯留する処理水槽を設けることが
好ましい。処理水槽を設けることにより、固液分離手段
の処理水を一時貯留して、固液分離手段とガリウム吸着
手段の処理量の変動を緩衝することができる。
【０００７】本発明装置は、固液分離手段の処理水を導
入し、処理水中のガリウムを吸着するガリウム吸着手段
を有する。ガリウム吸着手段としては、例えば、キレー
ト樹脂を充填したガリウム吸着塔等を挙げることができ
る。キレート樹脂としては、例えば、イミノジ酢酸型、
リン酸型、アミノメチルリン酸型、ポリアミン型、アミ
ノカルボン酸型樹脂等を挙げることができる。これらの
中で、リン酸型樹脂は、ガリウムの吸着量が大きく、ガ
リウムに対する選択性に優れているので、特に好適に用
いることができる。ガリウム吸着塔に通水する処理水
は、pH１〜２.５又はpH９.５〜１２に調整し、空間速度
１０ｈ-1以下で通水することが好ましく、０.５〜５ｈ
-1で通水することがより好ましい。本発明装置は、ガリ
ウム吸着手段に液体を接触させ、ガリウム吸着手段が吸
着しているガリウムを脱離させるガリウム脱離手段を有
する。ガリウム脱離手段に特に制限はないが、通常は、
酸又はアルカリ貯槽、通液ポンプ等の通液手段から構成
され、ガリウム吸着手段に通液する装置を好適に用いる
ことができる。ガリウムは両性であり、酸、アルカリの
いずれの薬液にも溶解するので、キレート樹脂に吸着し
たガリウムは、塩酸、硫酸、硝酸等の酸又は水酸化ナト
リウム等のアルカリを脱離剤として脱離することができ
る。これらの中で、塩酸又は硫酸は、脱離率が高いので
特に好適に用いることができる。塩酸を用いて脱離する
とき、その濃度は１〜６モル／Ｌであることが好まし
く、２〜３モル／Ｌであることがより好ましい。硫酸を
用いて脱離するとき、その濃度は０.５〜３モル／Ｌで
あることが好ましく、１.５〜２モル／Ｌであることが
より好ましい。水酸化ナトリウム水溶液を用いて脱離す
るとき、その濃度は１〜６モル／Ｌであることが好まし
く、２〜３モル／Ｌであることがより好ましい。脱離に
用いる液体のpHは、pH３以下で吸着させたときは、吸着
時の通水pHよりも低pHとし、pH９以上で吸着させたとき
は、吸着時の通水pHより高pHとする。
入し、処理水中のガリウムを吸着するガリウム吸着手段
を有する。ガリウム吸着手段としては、例えば、キレー
ト樹脂を充填したガリウム吸着塔等を挙げることができ
る。キレート樹脂としては、例えば、イミノジ酢酸型、
リン酸型、アミノメチルリン酸型、ポリアミン型、アミ
ノカルボン酸型樹脂等を挙げることができる。これらの
中で、リン酸型樹脂は、ガリウムの吸着量が大きく、ガ
リウムに対する選択性に優れているので、特に好適に用
いることができる。ガリウム吸着塔に通水する処理水
は、pH１〜２.５又はpH９.５〜１２に調整し、空間速度
１０ｈ-1以下で通水することが好ましく、０.５〜５ｈ
-1で通水することがより好ましい。本発明装置は、ガリ
ウム吸着手段に液体を接触させ、ガリウム吸着手段が吸
着しているガリウムを脱離させるガリウム脱離手段を有
する。ガリウム脱離手段に特に制限はないが、通常は、
酸又はアルカリ貯槽、通液ポンプ等の通液手段から構成
され、ガリウム吸着手段に通液する装置を好適に用いる
ことができる。ガリウムは両性であり、酸、アルカリの
いずれの薬液にも溶解するので、キレート樹脂に吸着し
たガリウムは、塩酸、硫酸、硝酸等の酸又は水酸化ナト
リウム等のアルカリを脱離剤として脱離することができ
る。これらの中で、塩酸又は硫酸は、脱離率が高いので
特に好適に用いることができる。塩酸を用いて脱離する
とき、その濃度は１〜６モル／Ｌであることが好まし
く、２〜３モル／Ｌであることがより好ましい。硫酸を
用いて脱離するとき、その濃度は０.５〜３モル／Ｌで
あることが好ましく、１.５〜２モル／Ｌであることが
より好ましい。水酸化ナトリウム水溶液を用いて脱離す
るとき、その濃度は１〜６モル／Ｌであることが好まし
く、２〜３モル／Ｌであることがより好ましい。脱離に
用いる液体のpHは、pH３以下で吸着させたときは、吸着
時の通水pHよりも低pHとし、pH９以上で吸着させたとき
は、吸着時の通水pHより高pHとする。
【０００８】脱離に際しては、超純水による押し出し洗
浄及び逆洗を行うことが好ましい。押し出し洗浄及び逆
洗の廃液は、脱離剤を調製する際の希釈液として再利用
することが好ましい。また、ガリウム脱離手段におい
て、ガリウム吸着剤の３容量倍程度の脱離剤を通液する
ことが好ましい。脱離したガリウムを含んだ脱離液は、
最初の２容量倍分程度がガリウムを濃厚に含んでいるの
で、濃縮手段で処理し、最後の１容量倍分程度は、ガリ
ウム濃度が希薄なので、次回の脱離剤として再利用する
ことが好ましい。本発明装置は、脱離したガリウムを含
んだ液体を濃縮するガリウム濃縮手段を有する。ガリウ
ム濃縮手段を設けてガリウム吸着手段の脱離液中に含ま
れるガリウムを濃縮、回収することにより、ガリウムを
高濃度に含む回収液を得ることができる。ガリウム濃縮
手段に特に制限はなく、例えば、キレート樹脂を充填し
た吸着手段、逆浸透膜、ナノフィルトレーション膜等を
備えた膜分離手段、蒸発器、乾燥機等の濃縮手段等を挙
げることができる。キレート樹脂を用いる場合は、ガリ
ウム吸着手段とほぼ同様な処理を施し、キレート樹脂に
通液することができる。逆浸透膜、ナノフィルトレーシ
ョン膜等を用いる場合は、硫酸、塩酸等を用いる脱離液
が低pHであることから、pH１前後に耐えられる耐酸性の
膜を使用することが好ましい。なお、高pHの場合は、pH
１１前後に耐えられる耐アルカリ性の膜を使用すること
が好ましい。ガリウム濃縮手段においては、脱離したガ
リウムを含む脱離液を１０倍以上に濃縮することが好ま
しい。
浄及び逆洗を行うことが好ましい。押し出し洗浄及び逆
洗の廃液は、脱離剤を調製する際の希釈液として再利用
することが好ましい。また、ガリウム脱離手段におい
て、ガリウム吸着剤の３容量倍程度の脱離剤を通液する
ことが好ましい。脱離したガリウムを含んだ脱離液は、
最初の２容量倍分程度がガリウムを濃厚に含んでいるの
で、濃縮手段で処理し、最後の１容量倍分程度は、ガリ
ウム濃度が希薄なので、次回の脱離剤として再利用する
ことが好ましい。本発明装置は、脱離したガリウムを含
んだ液体を濃縮するガリウム濃縮手段を有する。ガリウ
ム濃縮手段を設けてガリウム吸着手段の脱離液中に含ま
れるガリウムを濃縮、回収することにより、ガリウムを
高濃度に含む回収液を得ることができる。ガリウム濃縮
手段に特に制限はなく、例えば、キレート樹脂を充填し
た吸着手段、逆浸透膜、ナノフィルトレーション膜等を
備えた膜分離手段、蒸発器、乾燥機等の濃縮手段等を挙
げることができる。キレート樹脂を用いる場合は、ガリ
ウム吸着手段とほぼ同様な処理を施し、キレート樹脂に
通液することができる。逆浸透膜、ナノフィルトレーシ
ョン膜等を用いる場合は、硫酸、塩酸等を用いる脱離液
が低pHであることから、pH１前後に耐えられる耐酸性の
膜を使用することが好ましい。なお、高pHの場合は、pH
１１前後に耐えられる耐アルカリ性の膜を使用すること
が好ましい。ガリウム濃縮手段においては、脱離したガ
リウムを含む脱離液を１０倍以上に濃縮することが好ま
しい。
【０００９】ガリウム含有廃水が、ヒ化ガリウム（Ｇａ
Ａｓ）の処理により発生したヒ素を含有する廃水である
場合は、ガリウム吸着手段から排出されるガリウムが除
去された処理水中のヒ素を除去することが好ましい。ヒ
素除去手段としては、例えば、鉄塩による凝集沈殿手
段、ヒ素吸着手段、又は、これらの組み合わせを設ける
ことが好ましい。ヒ素吸着手段に用いる吸着剤として
は、例えば、イオン交換樹脂、キレート樹脂、ヒ素選択
性吸着樹脂等を挙げることができる。これらの中で、ジ
ルコニウムを母体とするヒ素選択性吸着樹脂や、含水酸
化セリウムの粉体を高分子化合物に担持させたヒ素選択
性吸着樹脂等を好適に使用することができる。ヒ素選択
性吸着樹脂を充填したヒ素吸着塔への通水は、pH５〜
８、空間速度５〜１０ｈ-1で行うことが好ましい。ま
た、天然繊維（セルロース）にキレート官能基を固定さ
せた粉末状のキレート繊維も好適に用いることができ
る。水中のヒ素は、亜ヒ酸（Ｈ3ＡｓＯ3）又はヒ酸（Ｈ
3ＡｓＯ4）の形態で存在する。亜ヒ酸は水酸化物と共沈
しにくいので、あらかじめ次亜塩素酸塩等の酸化剤を用
いて酸化し、ヒ酸としておくことが好ましい。Ａｓ(II
I)２００mg／Ｌを含有する処理水は、pH５〜７におい
て、１９０〜２００mg／Ｌの有効塩素で酸化することが
できる。なお、酸化還元電位を４００mV以上にすること
が好ましく、処理水の残留塩素濃度を０.１mg／Ｌ程度
にすることが好ましい。ヒ素除去手段を用いて処理する
ことにより、処理水は、排出基準、環境基準を満足す
る。ヒ素除去手段から流出する処理水は、中和処理設
備、水回収設備等を設け、さらに適切な処理を施すこと
が好ましい。なお、ヒ素吸着手段を用いる場合は、ガリ
ウム吸着手段とヒ素吸着手段のいずれを前段に設けるこ
ともできる。ガリウム含有廃水が、リン化ガリウム（Ｇ
ａＰ）の処理により発生したリンを含有する廃水である
場合は、脱リン剤等を用いる脱リン手段を設けることが
好ましい。
Ａｓ）の処理により発生したヒ素を含有する廃水である
場合は、ガリウム吸着手段から排出されるガリウムが除
去された処理水中のヒ素を除去することが好ましい。ヒ
素除去手段としては、例えば、鉄塩による凝集沈殿手
段、ヒ素吸着手段、又は、これらの組み合わせを設ける
ことが好ましい。ヒ素吸着手段に用いる吸着剤として
は、例えば、イオン交換樹脂、キレート樹脂、ヒ素選択
性吸着樹脂等を挙げることができる。これらの中で、ジ
ルコニウムを母体とするヒ素選択性吸着樹脂や、含水酸
化セリウムの粉体を高分子化合物に担持させたヒ素選択
性吸着樹脂等を好適に使用することができる。ヒ素選択
性吸着樹脂を充填したヒ素吸着塔への通水は、pH５〜
８、空間速度５〜１０ｈ-1で行うことが好ましい。ま
た、天然繊維（セルロース）にキレート官能基を固定さ
せた粉末状のキレート繊維も好適に用いることができ
る。水中のヒ素は、亜ヒ酸（Ｈ3ＡｓＯ3）又はヒ酸（Ｈ
3ＡｓＯ4）の形態で存在する。亜ヒ酸は水酸化物と共沈
しにくいので、あらかじめ次亜塩素酸塩等の酸化剤を用
いて酸化し、ヒ酸としておくことが好ましい。Ａｓ(II
I)２００mg／Ｌを含有する処理水は、pH５〜７におい
て、１９０〜２００mg／Ｌの有効塩素で酸化することが
できる。なお、酸化還元電位を４００mV以上にすること
が好ましく、処理水の残留塩素濃度を０.１mg／Ｌ程度
にすることが好ましい。ヒ素除去手段を用いて処理する
ことにより、処理水は、排出基準、環境基準を満足す
る。ヒ素除去手段から流出する処理水は、中和処理設
備、水回収設備等を設け、さらに適切な処理を施すこと
が好ましい。なお、ヒ素吸着手段を用いる場合は、ガリ
ウム吸着手段とヒ素吸着手段のいずれを前段に設けるこ
ともできる。ガリウム含有廃水が、リン化ガリウム（Ｇ
ａＰ）の処理により発生したリンを含有する廃水である
場合は、脱リン剤等を用いる脱リン手段を設けることが
好ましい。
【００１０】
【発明の効果】本発明のガリウム含有廃水の処理装置に
よれば、ガリウム吸着手段でガリウムを吸着し、ガリウ
ム脱離手段で得られた脱離液をガリウム濃縮手段で濃縮
するので、ガリウム含有廃水からガリウムを余すことな
く、高濃度でかつ効率よく回収することができる。従っ
て、精錬所等の回収先でのガリウム精製を効率よく行う
ことができ、また、リサイクルの際の輸送コストを低減
することができる。
よれば、ガリウム吸着手段でガリウムを吸着し、ガリウ
ム脱離手段で得られた脱離液をガリウム濃縮手段で濃縮
するので、ガリウム含有廃水からガリウムを余すことな
く、高濃度でかつ効率よく回収することができる。従っ
て、精錬所等の回収先でのガリウム精製を効率よく行う
ことができ、また、リサイクルの際の輸送コストを低減
することができる。
【図１】図１は、本発明のガリウム含有廃水の処理装置
の一態様の系統図である。
の一態様の系統図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4D006 KA72 KB12 KE15Q MC03
PA01 PB08 PC01
4D024 AA04 AB17 BA18 BC02 CA01
DA08 DB02 DB05 DB20
Claims (3)
- 【請求項１】ガリウム含有廃水中の懸濁固形物を除去す
る固液分離手段と、固液分離手段の処理水中のガリウム
を吸着するガリウム吸着手段と、ガリウム吸着手段に液
体を接触させ、ガリウム吸着手段が吸着しているガリウ
ムを脱離させるガリウム脱離手段と、脱離したガリウム
を含んだ前記液体を濃縮するガリウム濃縮手段とを有す
ることを特徴とするガリウム含有廃水の処理装置。 - 【請求項２】固液分離手段が、セラミック膜分離手段で
ある請求項１記載のガリウム含有廃水の処理装置。 - 【請求項３】固液分離手段の前段又は後段に、酸又はア
ルカリを添加するpH調整手段を有する請求項１記載のガ
リウム含有廃水の処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001286497A JP4900635B2 (ja) | 2001-09-20 | 2001-09-20 | ガリウム含有廃水の処理装置及びガリウム含有廃水の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001286497A JP4900635B2 (ja) | 2001-09-20 | 2001-09-20 | ガリウム含有廃水の処理装置及びガリウム含有廃水の処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003088859A true JP2003088859A (ja) | 2003-03-25 |
| JP4900635B2 JP4900635B2 (ja) | 2012-03-21 |
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ID=19109463
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001286497A Expired - Fee Related JP4900635B2 (ja) | 2001-09-20 | 2001-09-20 | ガリウム含有廃水の処理装置及びガリウム含有廃水の処理方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4900635B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62294491A (ja) * | 1986-06-11 | 1987-12-21 | Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd | ガリウム−ヒ素含有廃水の処理方法 |
| JP2000117270A (ja) * | 1998-10-09 | 2000-04-25 | Nippon Steel Corp | 金属含有排水の処理および有価金属の回収方法 |
-
2001
- 2001-09-20 JP JP2001286497A patent/JP4900635B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62294491A (ja) * | 1986-06-11 | 1987-12-21 | Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd | ガリウム−ヒ素含有廃水の処理方法 |
| JP2000117270A (ja) * | 1998-10-09 | 2000-04-25 | Nippon Steel Corp | 金属含有排水の処理および有価金属の回収方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4900635B2 (ja) | 2012-03-21 |
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